Rešena velika uganka Antarktike: zakaj je zamrznila veliko prej kot Arktika

Ledena pokrova na polih našega planeta nista nastala hkrati, vedo znanstveniki že nekaj časa.

Pokrov na Antarktiki je nastal pred približno 34 milijoni let, medtem ko je severni tečaj zamrznil kakšnih 20 do 25 milijonov let kasneje.

Zakaj tako velika razlika, je znanstvenike begalo dolgo časa, še posebej zato, ker danes vemo, da je v času nastajanja ledenega pokrova na Antarktiki podnebje na Zemlji bilo veliko toplejše, kot je danes – kar za 5 stopinj.

To se na prvi pogled zdi svet, v katerem bi ogromne ledene mase težko obstale daljši čas.

Doslej je kot glavni vzrok poledenitve Antarktike veljalo predvsem zmanjšanje koncentracije ogljikovega dioksida v ozračju.

Vendar ta dejavnik sam po sebi ne pojasni, zakaj je južna polobla zamrznila tako zgodaj. Če bi bil upad CO₂ edini odločilni dejavnik, bi se morala oba pola odzvati podobno in poledeneti v približno istem obdobju.

Nova raziskava, ki jo je opravila mednarodna raziskovalna skupina pod vodstvom Univerze v Southamptonu, pa podnebno zgodbo dopolnjuje z geološkim mehanizmom, poroča portal Smart Up News.

Gorovje, skrito pod ledom - "točka nič" poledenitve

Vzhodna Antarktika se danes zdi kot mogočna ledena planota. V resnici pa se pod debelo ledeno odejo skriva gorovje, veliko kot današnje Alpe.

Starodavno gorovje Gamburcev, katerega obstoj so odkrili šele v 50. letih preteklega stoletja, pa bi lahko pojasnilo, zakaj je Antarktika poledenela veliko prej kot Arktika.

Gorovje je nastalo, ko ko sta Afrika in Antarktika v geološkem obdobju jure začeli razmikati. Takrat so se globoko v Zemljinem plašču sprožili procesi, ki so postopoma dvignili Vzhodno Antarktiko.

Nekdanje nižine so se preoblikovale v visoke planote, ob obali je nastal strm reliefni prelom, v notranjosti celine pa gorovja.

Pri tem so pomembno vlogo igrali tako imenovani valovi v Zemljinem plašču (angleško: mantel waves) – počasi napredujoče valove geodinamične nestabilnosti, ki se po razpadu celine širijo pod Zemljino skorjo.

Gre za dolgotrajen geološki proces, saj se je odločilno dvigovanje začelo precej pred samo poledenitvijo.

Danes kamnita podlaga gorovja Gamburcev dosega približno 3.000 metrov nadmorske višine, ker pa je gorovje skoraj v celoti skrito pod antarktičnim ledenim pokrovom, se območje zdi kot ledena planota, ki se dviga tudi več kot 4.000 metrov nad morjem.

Led, ki pokriva gorovje, je namreč debel od nekaj sto metrov nad najvišjimi grebeni do več kilometrov v globokih dolinah.

Prav nastanek tega gorovja pa je po mnenju raziskovalcev zagotovila začetne razmere za nastanek antarktičnega ledenega pokrova.

Za obstoj snega in ledu je namreč pomemben vsak višinski meter.

"Površje Antarktike se je postopoma dvigovalo, dokler ni doseglo višine, na kateri se je led lahko trajno obdržal, čeprav so okoliška polarna morja in tudi globalne temperature ostale presenetljivo visoke," je pojasnil glavni avtor raziskave Thomas Gernon z Univerze v Southamptonu.

Modeli dviganja vzhodne Antarktike, ki so jih izdelali raziskovalci, so pokazali, da so pred približno 50 milijoni let veliki deli gorovja ležali na nadmorski višini manj kot 1,5 kilometra.

Do obdobja pred 34 milijoni let, ko se je začela poledenitev, pa je skoraj polovica gorovja presegla dva kilometra nadmorske višine.

Ker se lahko temperatura zniža za do eno stopinjo Celzija na vsakih 100 metrov višinske razlike, nadmorska višina dva kilometra predstavlja prag, pri katerem sneg lahko preživi poletje in se iz leta v leto kopiči.

V svetu, ki se je takrat že ohlajal, pa je bilo to dovolj, da so se občasno zasnežena gorovja spremenila v trajna središča nastajanja ledu.

Tako so na območju sprva nastajali posamezni ledeniki, ki so se sčasoma razvili v regionalne ledene kape, te pa so se pozneje združile in oblikovale vzhodnoantarktični ledeni pokrov, pojasnjujejo raziskovalci v članku v reviji Science.

Z rastjo ledene površine se je pojavil še en pomemben učinek.

Svetel led odbije veliko več sončne svetlobe kot temna tla ali voda. Pojav odboja svetlobe se imenuje tudi albedo.

"Ko se je ledeni pokrov širil, je njegova svetla površina odbijala vse več sončne svetlobe nazaj v vesolje, kar je območje dodatno ohlajalo," je dejal Philip Goodwin z univerze v Southamptonu.

Izračuni so pokazali, da je ta učinek ledenega albeda znižal globalno temperaturo za približno eno stopinjo Celzija.

Arktika ni imela višinske prednosti

To dodatno ohlajanje pa ni zadostovalo, da bi se obsežni ledeni pokrovi oblikovali tudi na severni polobli.

Takrat tam namreč ni bilo tako obsežnih visokih območij, kot jih je imela Vzhodna Antarktika.

Večina kopnega v arktičnem območju je ležala nižje, zato se je sneg lažje stopil, še preden se je lahko spremenil v trajen led.

Zato je trajalo kar 20 do 25 milijonov let, da je - ob ohlajajoči se Zemlji - led prekril tudi severni pol našega planeta in tam vztraja že zadnjih 14 do 18 milijonov let.